Дослідження процесів окиснення хрому, вольфраму, молібдену та інших небажаних домішок твердими окисниками та газоподібним киснем в розплавах на основі заліза та нікелю. Розробка технології переробки нікельвмісного складнолегованого конверсійного лому.
Аннотация к работе
Із здобуттям Україною незалежності гостро постало питання власного спеціалізованого виробництва, яке здатне переробляти основну частину нікельвмісних відходів, що утворюються в Україні. Досить перспективним джерелом нікельвмісної сировини в Україні є відпрацьовані залізо-нікелеві акумулятори, що часто використовуються в шахтному та піднімально-транспортному обладнанні. Тому доречно було організувати таке виробництво в м.Костянтинівка Донецької обл. на заводі “Втормет”, на якому разом з перевагою щодо розташування в регіоні, багатому шахтами, де створюються подібні відходи, парк обладнання відповідає рішенню поставленої задачі. В результаті демонтажу двигунів літальних апаратів накопичується значна кількість відходів сплавів з високим вмістом - від 35 до 70% нікелю. Таким чином, вилучення вольфраму із цих відходів дозволить використати нікель та молібден за призначенням.
Список литературы
За темою дисертації опубліковано пять статей, чотири з них у фахових виданнях ВАК України, тези 1 наукової доповіді, отримано 1 патент України.
Структура та обсяг дисертації.
Дисертація складається із вступу, чотирьох розділів, висновків, списку літератури та шести додатків. Робота містить 156 сторінок тексту, 32 таблиць , 32 рисунка, бібліографію з 111 найменувань.
ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ
У вступі обгрунтовано актуальність проведених досліджень, викладені задачі роботи та основні положення, що виносяться на захист, надано інформацію про апробацію та публікацію основних результатів роботи.
В першому розділі дано огляд стану питання переробки вторинної нікельвмісної сировини у світі. Із більш ніж 300 тисяч напрямків використання нікелю, одним з найбільш поширених є його використання як легуючої домішки в корозійностійких сталях, за рівнем виробництва яких Україна відноситься до передових держав. Оскільки витрати електроенергії на виробництво однієї тони нікелю із лому в два рази нижче, ніж на виробництво первинного металу, то раціонально налагоджувати технології вторинної металургії нікелю. Але методи, засновані на гідрометалургії та електролізі не завжди ефективні із-за низької працездатності, суттєвої трудомісткості та складності процесів. Тому в світовій промисловій практиці часто застосовуються різні пірометалургійні методи переробки нікельвмісних відходів. Найбільш раціональними є технології переробки вторинної сировини на феронікель.
В роботі ретельно розглянуто технологію отримання феронікелю на Побужському нікелевому заводі (ПНЗ), що передбачає за вихідний матеріал як нікельвмісну руду так і вторинну нікельвмісну сировину. Низький вміст нікелю у вихідній окисненій руді привело до збитковості даного єдиного в Україні переробника нікельвмісних відходів. Разом з тим , із закордонних джерел відомі підходи, коли 100% вторинної сировини плавиться в ДСП з наступним рафінуванням розплаву на феронікель. ВАТ Костянтинівський завод “Втормет” володіє унікальними можливостями використовувати свій досвід та нестандартне обладнання для організації в Україні технології переробки акумуляторного лому та високолегованих конверсійних нікельвмісних відходів за аналогічними схемами.
Технології переробки акумуляторного лому до проведення даних досліджень була освоєна тільки на Режському нікелевому заводі (РНЗ) в Росії, куди звозили відходи з усього Радянського Союзу . В роботі наведено докладний аналіз даної технології. Встановлено, що питання переробки акумуляторного лому вивчене недостатньо, оскільки ще не було проведено серйозного аналізу вихідної сировини - залізонікелевих акумуляторів, як джерела нікелю. В промисловості використовується велике різноманіття марок акумуляторів і не відомо , яким чином використання різних марок акумуляторів може вплинути на якість феронікелю та вміст нікелю в ньому. Ще менше вивчені питання спільної переробки акумуляторного лому та інших видів відходів. Відмічено, що при окисному рафінуванні не реалізується можливість використання газоподібного кисню як окисника.
Не вивчені особливості окиснення небажаних домішок (C, Al, Cr, W, Mo та інш.) в умовах застосування акумуляторного лому як окисника. Крім того, не розглядалось раніше питання про вплив співвідношення між кількістю нікелю та заліза у шихті на протікання окисних реакцій.
Відмічено доцільність отримання гранульованого у воді феронікелю. Подальше використання цього матеріалу в такому вигляді має ряд суттєвих переваг в порівнянні з використанням феронікелю у вигляді відливків. При охолодженні гранул, що твердіють, в них інтенсифікуються реакції взаємодії вуглецю з киснем. В процесі виділення пузирі окислів вуглецю розривають гранули, що кристалізуються. Тому виникла необхідність вивчення реакції взаємодії вуглецю та хрому з киснем у феронікелевому розплаві, у тому числі і при його затвердінні з урахуванням ліквації елементів. В подробицях проаналізовані існуючі моделі, що дозволяють описувати процеси міждендритної ліквації елементів у металі при твердінні.
На підставі ретельного аналізу роботи Соколова В.М. із співавторами щодо моделювання процесу кипіння зливку сталі 08кп, показано переваги моделі Броді та Флемінгса для відображення процесів перерозподілу вуглецю та кисню в ході ліквації.
Таким чином, сформульовано задачі дослідження, що полягають в поглибленні фізико-хімічних основ теорії окисного рафінування феронікелевих розплавів, а також у вивченні та вдосконаленні технології окисного переплаву нікельвмісних відходів в ДСП.
У другому розділі проведені термодинамічні розрахунки окисних реакцій, що протікають при виробництві феронікелю.
Використання рівняння Броді та Флемінгса, яка дає середні результати відносно інших широко відомих методів (використання рівнянь, отриманого за правилом важіля або Шейла), при моделюванні процесів у ліквуючій чарунці дозволило пояснити відхилення значення множини розчинності вуглецю та кисню нижче рівноважної константи у феронікелі, що отримується із акумуляторного лому в ДСП. Це відхилення повязане з додатковим протіканням реакції окиснення вуглецю (при його вмісті більшому за 0,08%) під час твердіння феронікелю. Прийшли до висновоку, що для запобігання протікання цієї реакції, яка не бажана при формуванні гранул, необхідна наявність в розплаві розкиснювача. Для оцінки необхідної кількості розкиснювача для запобігання цієї реакції було проведено термодинамічний розрахунок. Необхідна незначна розрахункова кількість кремнію в розплаві (1,4 10-2 %) може бути отримано із кислої футерівки печі.
Разом з тим відмічене підвищення вмісту хрому (більш, як 0,4%) у бракованих легковагомих гранулах. Вважається, що механізм цього явища повязаний з тим, що існуючі в розплаві оксиди хрому (FEO Cr2O3(T); Cr2O3(T) Cr3O4(T) ) викликають фіксацію при твердінні у воді часток неправильної форми.
Для експериментальної перевірки цього положення було проведено аналіз плавок на лабораторній печі Таммана, проведених В.М.Соколовим із співавторами, на яких із чистих шихтових матеріалів отримували синтетичний феронікель з різним вмістом кремнію та хрому. Розплав, підігрітий до температури 1873±30К гранулювали у воді. На рис.1 відображені співвідношення між експериментальними значеннями вмісту кремнію, при яких отримували якісні або браковані гранули, та його теоретичними значеннями при відповідному вмісті хрому. Теоретичні рівноважні значення, отримані шляхом термодинамічного розрахунку реакції окислення хрому у феронікелевому розплаві до Cr3O4 при температурі сталеваріння (1873К). При цьому вдалось виділити область існування якісних гранул, що підтверджує позитивний вплив кремнію на процес гранулювання.
Таким чином кремній являє собою корисну домішку, яка запобігає негативному впливу вуглецю та хрому на процес гранулювання. Цей факт підтверджує доцільність використання кислої футерівки при виплавці феронікелю.
Крім того, нами було вивчено термодинаміку окиснення алюмінію, титану, хрому, молібдену та вольфраму - елементів, що доводиться або необхідно вилучати в процесі окисного рафінування складнолегованих відходів газоподібним киснем. Проводились порівняльні розрахунки вимірів вільної енергії Гіббса DG0 в розплавах на основі заліза та нікелю. Особливість розрахунків полягала в тому, що окремо розглядалось окиснення газоподібним киснем та киснем, розчиненим у металі. Встановлено, що у випадку використання газоподібного кисню, вплив вибору елемента - основи шихти (заліза або нікелю) не є дуже суттєвим.
IMG_efff8e3e-26ed-454e-aeda-e17f9a62a947
Рис.1 Співвідношення між експериментальним та теоретичним вмістом Si у феронікелі при визначених вмістах Cr: · - якісні гранули; o - браковані гранули;
Для всіх реакцій окиснення розчиненим киснем віддається перевага їх протіканню у нікелевих розплавах. Це повязане з сильним позитивним впливом нікелю на активність розчиненого кисню. Реакція окиснення молібдену у даному випадку для залізних розплавів взагалі неможлива. Для вольфраму також віддається перевага окисненню газоподібним киснем в залізних розплавах Таким чином, при необхідності окиснення вольфраму та молібдену бажано використовувати газоподібний кисень.
За допомогою отриманих термодинамічних залежностей та параметрів взаємодії були розраховані залежності, що визначають вплив температури та кількості розчиненого кисню на рівноважний вміст хрому та вольфраму у феронікелі, а також залежності впливу вмісту нікелю у феронікелі на рівноважний з киснем вміст хрому. Встановлено, що температура істотно впливає на окиснення хрому тільки при низькому вмісті кисню (менше за 0,05%). Чим нижче температура, тим сильніше окиснення. Це відповідає загальновідомій думці. При високих значеннях вмысту кисню вплив температури на окиснення хрому не буде таким суттєвим. Для вольфраму такого ефекту не спостерігається. Вплив нікелю у феронікелі на залізній основі на процес окиснення хрому виявляється тільки при високих вмістах хрому (понад 1%).озрахункові залежності, представлені на рис.2 відповідають промисловим даним, отриманим при окисному рафінуванні феронікелю. Також встановлено, що при вмісті кисню понад ~0,18% умови видалення для вольфраму та хрому стають майже однаковими. При більш низьких вмістах кисню залежність переважного окиснення хрому відносно вольфраму відповідає стандартній закономірності.
Рис.2 Залежність вмісту [Cr] та [W] від вмісту [O] у феронікелі (Ni - 40%) при температурі 1873К. 1 - для [Cr], 2 - для [W] ; експериментальні точки: ° - для Cr, · - для W.
Третій розділ присвячено вивченню вторинної нікельвмісної сировини з позицій можливості її переробки. Особливу увагу, як найбільш перспективній, було приділено вторинній сировині у вигляді відпрацьованих залізонікелевих акумуляторних батарей. Для оптимального ведення процесу переробки було в подробицях вивчено будову акумуляторів та їх марочний хімічний склад.
Основним джерелом нікелю у залізонікелевих акумуляторах є позитивні пластини. Вміст нікелю в них повязаний з ємністю батарей, але залежить від ряду факторів. Показана методика визначення вмісту нікелю в акумуляторних батареях ТЖН шляхом плавки у печі ДС - 5 з використанням шихти, що складається із 100% цих батарей. Для аналогічних досліджень позитивних пластин запропоновано використовувати піч УШ - 159А шляхом проведення електрошлакової тигельної плавки електродів, що втрачаються із даних пластин.
Крім того проведено аналіз можливості використання у шихті високолегованих відходів нікельвмісних марок сталей та сплавів. Потужна конверсія, що провадиться в Україні, поставила задачу утилізації великої кількості висколегованих нікельвмісних сплавів із списаної воєнної техніки. Попередньо нами було проведено роботу по аналізу подібних відходів в кількісному та якісному аспектах. Встановлено, що в результаті розбирання двигунів ракет та літаків створюється велика кількість відходів сплавів з високим вмістом нікелю (лопатки, лопаткотримачі, жарові камери та інш.) та виявлені найбільш розповсюджені марки. У звязку з високою та багатокомпонентною легованістю цих сплавів безпосереднє введення їх у шихту для виробництва корозійностійких марок сталей у ролі легуючих компонентів у переважній більшості випадків утруднено. Було створено програму (CHARGE 2.0) розрахунку шихтових карток для плавки складнолегованих марок сталей. В даному випадку як вихідні дані використовують такі показники: хімічні складові шихтових матеріалів, які є в наявності; вигар елементів, значення якого можна змінювати в залежності від способу переплаву; хімічний склад матеріалу, який необхідно отримати; маса вихідних шихтових матеріалів; маса плавки; вартість шихтових матеріалів.
Розрахунок може проводитися за 15 елементами (нікель, хром, молібден, вольфрам, кобальт, алюміній, мідь, титан, ванадій, марганець, кремній, вуглець, залізо, фосфор, сірка). Якщо якогось матеріалу на шихтовому дворі не вистачає, то для отримання заданої маси плавки провадиться підшихтовка іншими матеріалами. В програмі передбачено можливість урахування вартісних характеристик шихтових матеріалів. Так, спочатку пропонується самий дешевий варіант шихтовки.
Нами було проведено розрахунки частоти можливого використання конверсійних сплавів при виплавці сталі 08Х18Н10Т (ГОСТ 5632 - 72). Встановлено, що частіше за все у шихті можна використовувати марки ЭП 202, ЭИ 602, ЭИ 598. Але практичне використання цих марок обмежене із-за присутності в них молібдену та вольфраму, залишковий вміст яких в корозійностійких сталях суворо регламентується (Mo0,2%). Дану програму зручно також використовувати для формування партій гранульованого феронікелю шляхом комбінаторики плавок різного хімічного складу. Показано, що такий підхід дозволяє значно стабілізувати хімічний склад феронікелю, що виробляється.
Проведено досліди щодо окисного рафінування нікельвмісних відходів у 200-кг індукційній печі. Такі експерименти дозволили визначити коефіцієнт вилучення нікелю із відходів при окисному рафінуванні газоподібним киснем феронікелквих розплавів, що вміщують Cr, W, Mo. Виявлення даної величини на великих промислових плавках утруднене внаслідок неможливості визначення точного хімічного складу вихідної шихти та встановлення маси окиснених кінцевих продуктів (шлаку та пилу).
По мірі розплавлення металу з метою окиснення домішок в нього вводили кисень. Продувку зверху вели за допомогою трубки з невитратним занурюваним наконечником зовнішнього діаметру 12 мм із нітриду бору (розроблено Інститутом проблем матеріалознавства НАН України). Витрати кисню підтримували постійними 9,28м3/год. Визначення вели по ротаметру РЭС - 7 із поплавком із нержавіючої сталі. Дана величина витрати є максимально допустимою, оскільки при більш високій інтенсивності подання кисню спостерігається значне випліскування металу з тигля. В процесі роботи вивчена кінетика окиснення небажаних елементів. Згідно повного аналізу кінцевих продуктів плавки встановлено, що коефіцієнт вилучення нікелю перебільшує 99%.
В четвертому розділі на підставі проведених досліджень розроблена технологія переробки залізонікелевої вторинної сировини в ДСП марки ДС - 5. Обладнання Костянтинівського заводу “Втормет” не тільки дозволяє ефективно виплавляти нестандартні нікельвмісні відходи, але й виключити при цьому порівняно коштовну операцію брикетування цієї сировини шляхом проникнення операції підпресування сировини в процесі плавки модернізованим для цієї мети грейпферним захватом. Таким чином поєднання операцій завантаження та підпресування шихти в дуговій печі дозволили підняти щільність матеріалу, що завантажується на 25 ... 40% та підвищити стабільність електричних режимів роботи печі. Але як показали перші дослідні плавки, що проводились на напівпромисловій 1,5 тонній дуговій печі згідно традиційної технології РНЗ, значні температурні градієнти в області розташування економайзерів склепіння печі, виводили із ладу футерівку склепіння печі, а стандартна конструкція димовідсосів печі не справлялася із задачею пило- газовидалення. При цьому спостерігалось обгоряння електродів із-за високої реакційної здатності відхідних газів в зоні сполучення електрод - економайзер. В цій же зоні спостерігалось також швидке розїдання склепіння. Крім того необхідно було вирішити задачу промислової санітарії в електроплавильному цеху шляхом конструктивних змін системи пило- газовидалення із робочого простору ДСП.
Було проведено вдосконалення конструкції плавильного агрегату. Три окремі економайзери булли обєднані в один водоохолоджувальний вузол з розподіленою підвіскою від склепіння печі, що дозволило значно підвищити термін служби склепіння, підняти ступінь надійності та безпеки печі та спростити складання склепінної частини печі , оскільки в цому випадку не потребується додаткового привязування окремих економайзерів відносно розташування електродів. Така реконструкція привела до того, що кампанія печі до капітального ремонту стала складати 1828 плавок. Для підвищення ефективності відсосу відхідних газів над піччю було встановлено унікальну трикаскадну екранну систему, приєднану до стандартної витяжної труби. Система розосередження відхідних газів дозволила максимально знизити можливість контакту відхідних газів із графітовими електродами і тим самим знизити їх витрати.
Приведені три основні концепції завалки шихти, що за правило використовуються на промислових плавках. Плавки проводять у ДСП з динасовою футерівкою. Використання кислої футерівки обумовлено рядом причин: її низькою вартістю та доступністю в Донецькому регіоні, високою експлуатаційною стійкістю, простотою використання.
У випадку використання в шихті конверсійних нікелевих відходів, що вміщують хром, молібден та вольфрам , була розроблена технологія їх окисного рафінування. Плавки проводились у півторатонній дуговій сталеплавильній печі з лужною футерівкою з використанням як твердих окисників (руда високозалізиста нікелева, лом залізонікелевих акумуляторів, негативні пластини залізонікелевих акумуляторів, технічний закис нікелю та залізна окалина), так і газоподібного кисню (продувка металічними трубками, що витрачаються, витрати кисню 100м3/т) разом з твердим окисником. Комбіноване використання твердих (акумуляторних) відходів та газоподібних окисників захищене патентом України. В ролі флюсоутворюючих домішок використовували вапно та кварцит. Отримані результати добре корелюють з даними Фінської фірми “OV - Eng.Oy”, не зважаючи на те, що дана фірма не використовує акумуляторний лом як окисник.
Нова технологічна промислова методика дозволила провести унікальну балансову плавку з використанням тільки позитивних пластин. Вона дозволила встановити неефективність оксидів нікелю як окисника, оскільки вміст вуглецю у феронікелі 2,56%, що на декілька порядків вище ніж при плавці нерозібраних акумуляторів. Таким чином, нами установлено, що тільки оксиди заліза із негативних пластин є ефективним окисником. Раніше вважалось, що оксиди нікелю, які входять до складу позитивних пластин, є ефективними окисниками при плавці. В дійсності, при нагріванні шихти взагалі відбувається розкладання гідроксидів - оксидів нікелю: Ni(OH) 2 = Ni O2 H2. Таким чином позитивні пластини вносять до розплаву тільки Ni, і не можуть бути широко використані для окиснення.
Заходи щодо вдосконалення технології плавки акумуляторного лому забезпечили відповідність розробленого процесу існуючим екологічним нормам, а також більш високі техніко-економічні показники виробництва феронікелю відносно раніше відомої та до цього часу поширеної при переробці російської та казахської сировини технології РНЗ. Отриманий феронікель відповідає ТУ 48-3-59-84 та вимогам щодо шихти найпоширініших нікельвмісних марок сталей, а саме 08Х18Н9Т.
В таблиці наведені основні результати статистичних розрахунків, згідно яких можна зробити висновок , що вміст нікелю значно стабільніше у феронікелі Костянтинівського заводу, що несе вигоду споживачам. Крім того в цьому матеріалі вміст корисного хрому також вище. Коливання вмісту шкідливих домішок стабільно низьке в обох феронікелях.
Таблиця - Результати статистичної обробки даних промислових плавок
Таким чином очевидні переваги використання українського феронікелю. Після впровадження запропонованої технології витратні показники його отримання (енергоспоживання та витрати допоміжних матеріалів) будуть також більш економічними в порівнянні з технологією РНЗ.
В результаті економічних розрахунків доведена доцільність пірометалургійної переробки акумуляторного лому на феронікель як для внутрішнього споживання, так і для зовнішнього ринку. Стабільний прибуток отримується при любому зафіксованому коливанні біржевих цін на кольорові метали.
ЗАГАЛЬНІ ВИСНОВКИ
1. На підставі аналізу підходів до переробки вторинної нікельвмісної сировини показано перспективність організації спеціалізованого технологічного циклу пірометалургійної переробки акумуляторного лому та іншої вторинної нікелевої сировини на феронікель в Україні. Показана необхідність розробки нової технології переплаву в ДСП, відмінної від закордонних аналогів.
2. Математичне моделювання реакцій зневуглецювання у твердіючому феронікелі з використанням моделі Броді та Флемінгса, що описують процес ліквації, дало пояснення уявленого негативного відхилення добутку розчинності [%С][%О] в рідкому феронікелі від його рівноважних значень.
3. Проведені термодинамічні розрахунки реакцій окиснення домішок у феронікелі дозволили встановити, що причинами виникнення бракованих за формою гранул феронікелю при вмісті вуглецю більшому за 0,08% та хрому більшому за 0,4% може бути іх окиснення. Обгрунтовано використання кремнію як розкиснювача для поліпшення якості гранул.
4. Шляхом термодинамічних розрахунків встановлено порядок окиснення домішок при рафінуванні феронікелевих розплавів. Показано, що у випадку використання твердих окисників нікель позитивно впливає на процес рафінування. Для вилучення молібдену необхідно використовувати газоподібний кисень. При високому вмісті кисню (більше за 0,1%) у феронікелевому розплаві температура майже не впливає на процес окиснення хрому та вольфраму.
5. Проведений аналіз вторинної нікельвмісної сировини, що накопичується на підприємствах України, показав перспективи спільної переробки залізонікелевого акумуляторного лому, який є не тільки джерелом нікелю, а й рафінуючим реагентом за рахунок оксидів заліза із негативних пластин, і високолегованих конверсійних відходів на нікелевій основі. Встановлено, що при додатковому використанні газоподібного кисню, можна отримати феронікель, що відповідає діючим вимогам (ТУ 48-3-59-84).
6. Експериментально показана можливість отримання феронікелю із конверсійного лому в 200-кг індукційній печі шляхом продувки розплаву киснем для видалення вольфраму та хрому. Підтверджено можливість розрахунку матеріального балансу за аналізами кінцевих продуктів плавки, коли не має можливості визначити склад вихідної шихти. Коефіцієнт вилучення нікелю при цьому складає понад 99%.
7. Уточнено механізм окисного рафінування розплаву за рахунок акумуляторного лому. Встановлено, що оксиди нікелю із позитивних пластин, загалом розкладаючись при нагріванні шихти, не можуть відігравати істотної ролі як окисника в розплаві. Окиснення відбувається в основному за рахунок оксидів заліза із негативних пластин. Позивні пластини можна використовувати для легування хромвмісного розплаву без суттєвих втрат хрому.
8. На базі теоретичних, лабораторних та напівпромислових досліджень розроблено та впроваджено у виробництво Коснянтинівського заводу “Втормет” унікальний технологічний процес комплексної переробки вторинної нікельвмісної сировини. Проведений техніко-економічний аналіз показав значні переваги даного процесу порівняно з технологією РНЗ, яка широко використовуються в Росії, за рахунок підвищення стабільності вмісту нікелю у феронікелі, що отримується, на 13%, та зниження матеріальних витрат на його виробництво.
ОСНОВНИЙ ЗМІСТ ДИСЕРТАЦІЇ ВИКЛАДЕНО В РОБОТАХ
Соколов В.М., Карпов В.П. Спосіб виплавки феронікелевої лігатури //Патент Украины № 24743А, опубл. в бюл. “Промислова власність” №6 25.12.1998 (Заявка на винахід № 95104987, пріоритет 30.10.95, опубл. в бюл. “Промислова власність” № 3 30.06.1998). (Здобувач запропонував і обгрунтував режими сумісного використання твердого и газоподібного окислювача при одержанні ферронікелю).
Соколов В.М., Карпов В.П., Бабюк В.Д. Исследование процессов при выплавке ферроникеля в дуговой сталеплавильной печи // Процессы литья. - 1998. - № 3-4. - С. 32-35. (Обгрунтува задачу теоретичних розрахунків та керував экспериментальними плавками по окислювальному рафінуванню нікельвмістких відходів).
Карпов В.П., Дербинський Б.В., Омельченко В.І., Соколов В.М. Освоєння технології переплаву залізонікелевого акумуляторного лома на Костянтинівському заводі "Втормет" // Извлечение цветных, редких и драгоценных металлов из отходов производства промышленных и ювелирных предприятий Украины (Тезисы докладов конференции, 22-24 сентября 1998 г., г. Ялта). - Киев: Общество "Знание" Украины. - 1998. - С. 20-21. (Розробив методику промислового експерименту).
Соколов В.М., Карпов В.П., Жидков Є.А. Проблеми використання відходів сплавів на нікелевій основі при одержанні легованих марок сталі // Металознавство та обробка металів, 1998. - №3. - С.66-68. (Оцінив можливість прямого використання відходів жароміцних сплавів на нікелевій основі при виплавці корозійностійких сталей).
5. Карпов В.П, Соколов В.М. Отечественные технологии предпочтительнее. Получение ферроникеля из вторичного сырья на Константиновском заводе “Втормет”// Рынок металлов, 1999. - № 2.- С. 60-62. (Показав економічну доцільність застосування феронікелю).
Карпов В.П., Соколов В.М., Жидков Е.А. Термодинамика влияния углерода на кристаллизацию гранул ферроникеля // Процессы литья. - 1999, №1. - С. 37-40. (Обгрунтував позитивний вплив розкислювачів на процес грануляції феронікелю).
Соколов В.М., Карпов В.П., Жидков Е.А., Федоренко И.В., Бабюк В.Д., Глубокое окислительное рафинирование расплавов на основе Fe-Co-Ni, полученных из вторичного сырья // Процессы литья. - 1999, №2. - С. 10-13. (Показал області застосування твердого окислювача при рафінуванні розплавів).